10.3. Жесткость воды

Жесткость воды - особое свойство, обусловленное присутствием солей кальция и магния (жесткие воды плохо взмыливаются).

Различают жесткость общую, постоянную и устранимую (временную). Устранимая жесткость связана с присутствием бикарбонатов (солей HCO₃^-) кальция и магния. При кипячении они переходят в карбонаты и выпадают в осадок:

Постоянная жесткость составляет разность между общей и устранимой.

Жесткость выражают в мг-экв/л ионов кальция и магния в сумме.

По жесткости подземные воды делят на типы:

очень мягкие - меньше 1,5 мг-экв/л,

Мягкие - 1,5-3 мг-экв/л,

умеренно жесткие - 3-6 мг-экв/л,

жеские - 6-9 мг-экв/л,

очень жесткие - больше 9 мг-экв/л.

10.4. Основные требования к качеству питьевых вод

Согласно требованиям ГОСТ для питьевых целей можно использоваться воды при условиях, если общая минерализация не выше 1 г/л, жесткость не выше 7 мг-экв/л (предусмотрены отступления для засушливых районов).

Кроме того, не допускается одновременное присутствие NH₄⁺

и NO₂ (фекальное загрязнение), устанавливаются ограничения по бактериальному загрязнению и содержанию целого ряда металлов.

Качество подземных вод может быть улучшено (умягчение,обезжелезивание, обеззараживание).

Особые требования предъявляются и к технической воде

(особенно для паровых котлов).

10.5. Агрессивность подземных вод по отношению к бетону и металлам.

Для определения условий строительства и эксплуатации подземных и гидротехнических сооружений важна оценка агрессивности воды по отношению к бетону и железу.

По отношению к бетону агрессивность бывает сульфатная (при содержании сульфат-йона более 250 мг/л), углекислотная (определяется анализом по наличию агрессивной углекислоты – сверх равновесного количества), общекислотная (рН ниже 5), магнезиальная и др. При сульфатной агрессии кальцит цемента замещается или сульфалюминатом кальция с увеличением объёма в 2-2,5 раза, в результате разрушается бетон. При углекислотной и других видах агрессии кальций переходит в растворимые соединения и выносится.

Кислородная агрессия проявляется по отношению к металлам. Но, а протекает активнее при низком рН, небольшой жесткости воды, высоком содержании кислорода и углекислоты; при наличии органических кислот, сульфатов железа; при высокой температуре.

10.6. Гидрохимическая зональность подземных вод

Подземные воды обладают определенной гидрохимической зональностью. Во-первых, существует зависимость химического состава грунтовых вод от климата и рельефа местности (тинизация с учетом климатической зональности и крупных форм рельефа). Ещё более существенно изменяется солевой состав и общая минерализация с глубиной, что отражает характер водообмена. Обычно с глубиной общая минерализация последовательно возрастает. Так в центральной части русской платформы подземные воды на глубине до 50-100 м гидрокарбонатно-кальциевые пресные, на глубине 200-300 м сульфатно-кальциевые слабо солоноватые, на глубинах 700-900 м хлоридно-натриевые рассолы.

Минеральными или бальнеологическими называют подземные воды, содержащие вещества, которые оказывают благотворное влияние на организм человека и способствуют выздоровлению. Одни воды используются для питьевого лечения, другие - для принятия ванн. Известны углекислые (слабо минерализованные), сероводородные, йодистые, бромистые, радоновые минеральные воды.

Промышленными называют подземные воды, из которых возможно рентабельное извлечение растворенных компонентов (пищевая соль, бром, йод, сода и т.д.).

Л Е К Ц И Я № 11

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

План лекции

11.1. Классификация водоносных горизонтов.

11.2. Воды зоны аэрации.

11.3. Грунтовые воды.

11.4. Артезианские воды.

11.5. Особые типы подземных вод.